JP3917714B2 - インジェクタの作動遅れ補正装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インジェクタの作動遅れ補正装置に係り、特にエンジンの回転速度によるインジェクタの噴射開始タイミング遅れの補正及びバッテリ電圧変動によるインジェクタ無効噴射時間の補正を行うインジェクタの作動遅れ補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインジェクタ作動装置として、例えば図７に示すインジェクタ作動装置がある。
図７において、インジェクタ作動装置６０は、噴射タイミングロータ６１、磁気ピックアップセンサ６２、エンジン回転速度センサ６３、スロットル開度センサ６４、波形整形手段６５、波形整形手段６６、回転数計数手段６７、Ａ／Ｄ（Analog to Digital Converter）変換手段６８、噴射量記憶手段６９、噴射時間演算手段７０、駆動手段７１及びインジェクタ７２を備える。
【０００３】
図８はインジェクタ作動装置６０の動作説明図である。
図７に示すインジェクタ作動装置６０の動作説明を図８に示す動作説明図を併用して行う。
【０００４】
噴射タイミングロータ６１は、クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する。
【０００５】
磁気ピックアップセンサ６２は、噴射タイミングロータ６１の円周上の特定の位置に取り付けられたマグネットによりインジェクタ７２の燃料噴射の開始タイミング（開始狙いポイント）ｔ3を検出して得られる磁気ピックアップ信号Ｓ62Mを波形整形手段６５に出力する。
【０００６】
エンジン回転速度センサ６３は、例えばフォト・インターラプタで構成され、噴射タイミングロータ６１の回転速度を検出して得られるエンジン回転速度信号Ｓ63を波形整形手段６６に出力する。
【０００７】
図８（１）はクランク軸のクランク・アングルＳ62（度）を示したものである。
図８（２）は磁気ピックアップ信号Ｓ62Mを示したものである。
【０００８】
スロットル開度センサ６４は、吸気量の調整をするスロットルバルブの開度を検出して得られるスロットル開度信号Ｓ64をＡ／Ｄ変換手段６８に出力する。
【０００９】
波形整形手段６５は、磁気ピックアップ信号Ｓ62Mを波形整形して得られる波形整形信号Ｓ65を駆動手段７１に出力する。
【００１０】
波形整形手段６６は、エンジン回転速度信号Ｓ63を波形整形して得られる波形整形Ｓ66を回転数計数手段６７に出力する。
回転数計数手段６７は、波形整形Ｓ66に基づいてエンジン回転数を計数して得られるエンジン回転計数信号Ｓ67を噴射量記憶手段６９に出力する。
【００１１】
Ａ／Ｄ変換手段６８は、アナログのスロットル開度信号Ｓ64をデジタルに変換して得られるスロットル開度信号Ｓ68を噴射量記憶手段６９に出力する。
【００１２】
噴射量記憶手段６９は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、またはＥＲＯＭ（Electrically Read Only Memory）からなる記憶素子を有し、この記憶素子にエンジン回転計数及びスロットル開度と燃料（ガソリン）噴射量のテーブルデータを記憶し、エンジン回転計数信号Ｓ67とスロットル開度信号Ｓ68とをアドレスとした燃料噴射量データＳ69を噴射時間演算手段７０に出力する。
【００１３】
噴射時間演算手段７０は、燃料噴射量データＳ69に基づいて噴射時間を演算して得られる噴射時間信号Ｓ70を駆動手段７１に出力する。
【００１４】
駆動手段７１は、波形整形信号Ｓ65と噴射時間信号Ｓ70とに基づいてインジェクタ７２に駆動信号Ｓ71を出力する。
図８（４）は駆動信号Ｓ71のタイミング（ｔ1〜ｔ7）を示したものである。
【００１５】
インジェクタ７２は、駆動信号Ｓ71に基づいて燃料を噴射する。
図８（５）はインジェクタ７２の実噴射タイミング（ｔ6〜ｔ8）を示したものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインジェクタ作動装置６０には、図８に示すように磁気ピックアップセンサ６２で検出した燃料噴射の開始タイミング（開始狙いポイント）ｔ3に対し、波形整形手段６５とインジェクタ７２の開弁遅延時間及び閉弁遅延時間とによる時間遅延があるためにインジェクタ７２の燃料噴射タイミングが開始タイミングｔ3より時間Ｔdだけ遅れるという課題がある。
【００１７】
この結果、従来のインジェクタ作動装置６０は、エンジン効率が低下し、高回転・高負荷時の要求燃料量の増大に対応するために単位時間当りの流量の大きいインジェクタを使用せざる得ないので、最小噴射量が大きくなってアイドリング等の低負荷・低回転時に燃料が絞り切れなくなり、複数のインジェクタを必要とするという問題を生じる。
【００１８】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、特にエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ及び大気圧センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、１つのインジェクタで高回転・高負荷時から低回転・低負荷時までの広いレンジに亘ってエミッション燃費を向上させることのできるインジェクタの作動遅れ補正装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する噴射タイミングロータ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、クランクの回転角度を検出するクランクアングル・センサ、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、吸気通路の吸気負圧を検出する吸気負圧センサ、大気の温度を検出する大気温センサ、大気の気圧を検出する大気圧センサ、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ及び燃料をエンジン内に噴射するインジェクタを備えたインジェクタの作動遅れ補正装置において、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、電子制御手段は、吸気負圧センサから出力される吸気負圧信号を大気圧センサから出力される大気圧信号で除算した比率に基づいて第１の補正係数を生成し、大気温センサから出力される大気温信号を所定の温度で除算した比率に基づいて第２の補正係数を生成し、大気圧信号を所定の圧力で除算した比率に基づいて第３の補正係数を生成し、水温センサから出力される冷却水温信号に基づいて第４の補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する第１〜第４の補正係数に基づいてインジェクタの噴射量を補正する噴射量補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備えたので、インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間の最適化ができる。
【００２２】
本発明に係る電子制御手段は、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及び水温センサからの出力に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの噴射量を補正する噴射量補正手段とを備えたので、インジェクタの噴射量の最適化ができる。
【００２３】
さらに、本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する噴射タイミングロータ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、クランクの回転角度を検出するクランクアングル・センサ、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、吸気通路の吸気負圧を検出する吸気負圧センサ、大気の温度を検出する大気温センサ、大気の気圧を検出する大気圧センサ、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ及び燃料をエンジン内に噴射するインジェクタを備えたインジェクタの作動遅れ補正装置において、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、電子制御手段は、車載バッテリのバッテリ電圧に基づいて遅れ時間データを補正係数信号として出力する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいて前記インジェクタの開弁遅れ時間を補正するインジェクタ開弁遅れ時間補正手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの閉弁遅れ時間を補正するインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段と、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力及びインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射時間を補正する噴射時間補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る電子制御手段は、車載バッテリのバッテリ電圧に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの開弁遅れ時間を補正するインジェクタ開弁遅れ時間補正手段及びインジェクタの閉弁遅れ時間を補正するインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段と、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力及びインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射時間を補正する噴射時間補正手段とを備えたので、インジェクタの噴射時間の最適化ができる。
【００２５】
また、本発明に係る電子制御手段は、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射開始タイミングを補正する噴射開始タイミング補正手段を備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る電子制御手段は、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射開始タイミングを補正する噴射開始タイミング補正手段を備えたので、インジェクタの噴射タイミングの最適化ができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の概略構成図である。
図１において、インジェクタの作動遅れ補正装置１は、電子制御手段１０、水温センサ１１、クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２、エンジン回転速度センサ１３、吸気負圧センサ１４、大気温センサ１５、大気圧センサ１６、スロットル開度センサ１７、車載バッテリ１８、インジェクタ１９及び噴射タイミングロータ３２を備える。
【００２８】
水温センサ１１は、エンジン冷却水の温度を検出して得られる冷却水温信号Ｓ11を電子制御手段１０に出力する。
クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２は、クランク軸３１と一体に取り付けられてクランク軸３１と同一回転速度で回転駆動される噴射タイミングロータ３２の円周上の特定位置に埋め込まれたマグネットから特定クランクアングルを検出して得られる磁気ピックアップ信号Ｓ12Mを電子制御手段１０に出力する。
【００２９】
エンジン回転速度センサ１３は、例えばフォト・インターラプタで構成され、噴射タイミングロータ３２の回転速度を検出して得られるエンジン回転速度信号Ｓ13を電子制御手段１０に出力する。
【００３０】
吸気負圧センサ１４は、吸気通路２８内の気圧を検出して得られる吸気負圧信号Ｓ14を電子制御手段１０に出力する。
【００３１】
大気温センサ１５は、大気の温度を検出して得られる大気温信号Ｓ15を電子制御手段１０に出力する。
大気圧センサ１６は、大気圧を検出して得られる大気圧信号Ｓ16を電子制御手段１０に出力する。
【００３２】
スロットル開度センサ１７は、スロットルバルブ３３の開度を検出して得られるスロットル開度信号Ｓ17を電子制御手段１０に出力する。
【００３３】
インジェクタ１９は、チャンバ２１と燃焼室２３とを連通する連通路に配設された回転弁２２を介して燃焼室２３に燃料を噴射する。
【００３４】
電子制御手段１０は、水温センサ１１、クランクアングル・センサ１２、エンジン回転速度センサ１３、吸気負圧センサ１４、大気温センサ１５、大気圧センサ１６及びスロットル開度センサ１７からの出力と、車載バッテリ１８のバッテリ電圧ＶBとに基づいてインジェクタ１９の噴射タイミング及び噴射時間を制御する。
【００３５】
このように、インジェクタの作動遅れ補正装置１は、電子制御手段１０、水温センサ１１、クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２、エンジン回転速度センサ１３、吸気負圧センサ１４、大気温センサ１５、大気圧センサ１６、スロットル開度センサ１７、車載バッテリ１８、インジェクタ１９及び噴射タイミングロータ３２を備えたので、インジェクタ１９の噴射タイミング及び噴射時間を制御することができる。
【００３６】
図２は本発明に係る電子制御手段の要部ブロック構成図である。
図２において、電子制御手段１０は、波形整形手段４０、波形整形手段４１、回転数係数手段４２、Ａ／Ｄ変換手段４３、噴射量記憶手段４４、補正係数生成手段４５、噴射量補正手段４６、補正係数生成手段４８、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９、インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０、噴射時間演算手段５１、噴射時間補正手段５２、噴射開始タイミング演算手段５３、噴射開始タイミング補正手段５４及び駆動手段５５を備える。
【００３７】
クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２は、噴射タイミングロータ３２の円周上の特定位置に埋め込まれたマグネットから特定クランクアングル（９０゜）、または特定時間ｔ0（図５(2)）を検出して得られる磁気ピックアップ信号Ｓ12M（図５(２)）を波形整形手段４０に出力する。
【００３８】
波形整形手段４０は、磁気ピックアップ信号Ｓ12M（図５(２)）を波形整形して得られる波形整形信号Ｓ40（図５(３)）を噴射開始タイミング演算手段５３に出力する。
【００３９】
波形整形手段４１は、エンジン回転速度センサ１３からのエンジン回転速度信号Ｓ13を波形整形して得られる波形整形Ｓ41を回転数計数手段４２に出力する。
回転数計数手段４２は、波形整形Ｓ41に基づいてエンジン回転数を計数して得られるエンジン回転計数信号Ｓ42を噴射量記憶手段４４、噴射開始タイミング演算手段５３及び噴射開始タイミング補正手段５４に出力する。
【００４０】
噴射開始タイミング演算手段５３は、波形整形信号Ｓ40とエンジン回転計数信号Ｓ42とに基づいて噴射開始タイミングを演算して得られる噴射開始タイミングＳ53を噴射開始タイミング補正手段５４に出力する。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換手段４３は、アナログ量であるスロットル開度センサ１７からのスロットル開度信号Ｓ17をデジタル量に変換して得られるスロットル開度信号Ｓ(17)を噴射量記憶手段４４に出力する。
【００４２】
また、Ａ／Ｄ変換手段４３は、アナログ量である吸気負圧センサ１４からの吸気負圧信号Ｓ14、大気圧センサ１６からの大気圧信号Ｓ16、水温センサ１１から冷却水温信号Ｓ11及び大気温センサ１５からの大気温信号Ｓ15の夫々をデジタル量に変換して得られる吸気負圧信号Ｓ(14)、大気圧信号Ｓ(16)、冷却水温信号Ｓ(11)及び大気温信号Ｓ(15)を補正係数生成手段４５に出力する。
【００４３】
さらに、Ａ／Ｄ変換手段４３は、アナログ量である車載バッテリ１８のバッテリ電圧ＶBをデジタル量に変換して得られるバッテリ電圧Ｓ(VB)を補正係数生成手段４８に出力する。
【００４４】
補正係数生成手段４５は、吸気負圧、大気温、大気圧及び冷却水温の夫々に対応したインジェクタの燃料噴射量を補正する補正係数データ（Ｋ14，Ｋ15，Ｋ16，Ｋ11)（図４(1)，図４(2))を記憶したＲＡＭ、またはＥＲＯＭ等の記憶素子を有する。
【００４５】
補正係数生成手段４５は、吸気負圧信号Ｓ(14)を大気圧信号Ｓ(16)で除算した比率Ｒをアドレスとして補正係数Ｋ14（図４(1)）を読み出す。
また、補正係数生成手段４５は、大気温信号Ｓ(15)を温度２５゜で除算した比率Ｒをアドレスとして補正係数Ｋ15（図４(1)）を読み出す。
【００４６】
さらに、補正係数生成手段４５は、大気圧信号Ｓ(16)を１atmで除算した比率Ｒをアドレスとして補正係数Ｋ16（図４(1)）を読み出す。
また、補正係数生成手段４５は、冷却水温信号Ｓ(11)をアドレスとして補正係数Ｋ11（図４(2)）を読み出す。
【００４７】
補正係数生成手段４５は、補正係数（Ｋ14，Ｋ15，Ｋ16，Ｋ11)を補正係数信号Ｓ45として噴射量補正手段４６に出力する。
【００４８】
図３(2)のインジェクタ遅れ補正特性Ｔ2に示すように、インジェクタ１９の開弁及び閉弁の遅れ時間ｔ(sec)は、バッテリ電圧ＶBが降下すると大きくなる。
【００４９】
補正係数生成手段４８は、バッテリ電圧Ｓ(VB)によるインジェクタ１９の開弁及び閉弁の遅れ補正特性Ｔ2（図２(2))を記憶したＲＡＭ、またはＥＲＯＭ等の記憶素子を有し、バッテリ電圧Ｓ(VB)をアドレスとして読み出した遅れ時間データＴ2を補正係数信号Ｓ(VBS)としてインジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９とインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０に出力する。
【００５０】
噴射量補正手段４６は、噴射量記憶手段４４からの燃料噴射量データＳ44を補正係数生成手段４５からの補正係数信号Ｓ45に基づいて補正して得られる補正噴射量信号Ｓ46を噴射時間演算手段５１に出力する。
【００５１】
噴射時間演算手段５１は、補正噴射量信号Ｓ46に基づいてインジェクタ１９の噴射時間を演算して得られる噴射時間信号Ｓ51を噴射時間補正手段５２に出力する。
【００５２】
インジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９は、補正係数信号Ｓ(VBS)に基づいてインジェクタ開弁遅れ時間を補正して得られる補正開弁遅れ時間信号Ｓ49を噴射時間補正手段５２に出力する。
【００５３】
インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０は、補正係数信号Ｓ(VBS)に基づいてインジェクタ閉弁遅れ時間を補正して得られる補正閉弁遅れ時間信号Ｓ50を噴射時間補正手段５２に出力する。
【００５４】
噴射時間補正手段５２は、補正開弁遅れ時間信号Ｓ49及び補正閉弁遅れ時間信号Ｓ50に基づいて噴射時間演算手段５１からの噴射時間信号Ｓ51を補正して得られる補正噴射時間信号Ｓ52を駆動手段５５に出力する。
【００５５】
噴射開始タイミング補正手段５４は、補正開弁遅れ時間信号Ｓ49に基づいて噴射開始タイミング演算手段５３からの噴射開始タイミング信号Ｓ53を補正して得られる補正噴射開始タイミング信号Ｓ54（図５(4)）を駆動手段５５に出力する。
【００５６】
駆動手段５５は、補正噴射時間信号Ｓ52と補正噴射開始タイミング信号Ｓ54とに基づいて駆動信号Ｓ55をインジェクタ１９に出力する。
インジェクタ１９は駆動信号Ｓ55に基づいて燃料を図１に示す燃焼室２３に燃料を噴射する。
【００５７】
このように、電子制御手段１０は、波形整形手段４０、波形整形手段４１、回転数係数手段４２、Ａ／Ｄ変換手段４３、噴射量記憶手段４４、補正係数生成手段４５、噴射量補正手段４６、補正係数生成手段４８、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９、インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０、噴射時間演算手段５１、噴射時間補正手段５２、噴射開始タイミング演算手段５３、噴射開始タイミング補正手段５４及び駆動手段５５を備えて、インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間の最適化ができる。
【００５８】
これより、電子制御手段１０の動作を図３、図４及び図５を併用して説明する。
【００５９】
図３(1)は波形整形遅れ補正特性を、図３(2)はインジェクタ遅れ補正特性を示したものである。
【００６０】
図３(1)において、波形整形遅れ補正特性Ｔ1は、エンジン回転数（Ｓ42）に対する波形整形手段４０の波形整形信号Ｓ40の遅れ時間ｔ(sec)を示したもので、遅れ時間ｔ(sec)はエンジン回転数（Ｓ42）の増加と共に大きくなる。
【００６１】
図３(2)において、インジェクタ遅れ補正特性Ｔ2は、バッテリ電圧ＶBに対するインジェクタ１９の開弁及び閉弁の遅れ時間ｔ(sec)を示したもので、遅れ時間ｔ(sec)はバッテリ電圧ＶBが降下すると大きくなる。
【００６２】
図４(1)は吸気圧、大気圧及び大気温に対する補正係数特性を、図４(2)は冷却水温に対する補正係数特性を示したものである。
【００６３】
図４(1)において、補正係数Ｋ14は、比率Ｒ(Ｋ14)＝（吸気負圧Ｓ14／大気圧Ｓ16）に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋ(≦１)を示したもので、比率Ｒ(≦１)の増加と共に増加する特性を持っている。
【００６４】
図４(1)において、補正係数Ｋ15は、比率Ｒ(Ｋ15)＝（大気温度Ｓ15／２５゜）に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋを示したもので、比率Ｒの増加と共に減少する特性を持っている。
【００６５】
図４(1)において、補正係数Ｋ16は、比率Ｒ(Ｋ16)＝（大気圧Ｓ16／１atm）に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋを示したもので、比率Ｒの増加と共に減少する特性を持っている。
【００６６】
図４(2)において、補正係数Ｋ11は、冷却水温Ｓ11(゜C)に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋを示したもので、冷却水温Ｓ11(゜C)の増加と共に減少する特性を持っている。
図５は電子制御手段１０の動作説明図である。
【００６７】
図６は本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の動作説明図である。
図６において、インジェクタの作動遅れ補正装置は、燃焼、膨張、排気及び圧縮行程からなる２サイクルエンジンの運転サイクル中、時間ｔ3〜時間ｔ5（図５(6)参照）間に燃料を噴射する。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間の最適化ができるので、１つのインジェクタで高回転・高負荷時から低回転・低負荷時までの広いレンジに亘ってエミッション燃費を向上させることができ、経済化が図れる。
【００６９】
また、本発明に係る電子制御手段は、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及び水温センサからの出力に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの噴射量を補正する噴射量補正手段とを備え、インジェクタの噴射量の最適化ができるので、エンジンの異常燃焼を防ぐことができ、エンジン寿命を長くすることができる。
【００７０】
さらに、本発明に係る電子制御手段は、車載バッテリのバッテリ電圧に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの開弁遅れ時間を補正するインジェクタ開弁遅れ時間補正手段及びインジェクタの閉弁遅れ時間を補正するインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段と、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力及びインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射時間を補正する噴射時間補正手段とを備え、インジェクタの噴射時間の最適化ができるので、燃費を向上させることができる。
【００７１】
また、本発明に係る電子制御手段は、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射開始タイミングを補正する噴射開始タイミング補正手段を備え、インジェクタの噴射タイミングの最適化ができるので、さらに燃費を向上させることができる。
【００７２】
よって、本発明は、エンジンの小型化を可能とし、燃費を向上させ、経済化を図ることのできるインジェクタの作動遅れ補正装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の概略構成図
【図２】本発明に係る電子制御手段の要部ブロック構成図
【図３】波形整形遅れとインジェクタ遅れ補正特性
【図４】吸気圧、大気圧、大気温及び冷却水温に対する補正係数特性
【図５】電子制御手段１０の動作説明図
【図６】本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の動作説明図
【図７】インジェクタ作動装置の要部ブロック構成図
【図８】インジェクタ作動装置６０の動作説明図
【符号の説明】
１…インジェクタの作動遅れ補正装置、１０…電子制御手段、１１…水温センサ、１２…クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）、１３…エンジン回転速度センサ、１４…吸気負圧センサ、１５…大気温センサ、１６…大気圧センサ、１７…スロットル開度センサ、１８…車載バッテリ、１９…インジェクタ、２１…チャンバ、２２…回転弁、２３…燃焼室、２８…吸気通路、２９…、３１…クランク軸、３２…噴射タイミングロータ、３３…スロットルバルブ、４０…波形整形手段、４１…波形整形手段、４２…回転数係数手段、４３…Ａ／Ｄ変換手段、４４…噴射量記憶手段、４５…補正係数生成手段、４６…噴射量補正手段、４８…補正係数生成手段、４９…インジェクタ開弁遅れ時間補正手段、５０…インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段、５１…噴射時間演算手段、５２…噴射時間補正手段、５３…噴射開始タイミング演算手段、５４…噴射開始タイミング補正手段、５５…駆動手段、ＥＲＯＭ，ＲＡＭ…記憶素子、Ｋ，Ｋ11，Ｋ14，Ｋ15，Ｋ16…補正係数、Ｒ(Ｋ14)，Ｒ(Ｋ15)，Ｒ(Ｋ16)…比率、Ｓ11，Ｓ(11)…冷却水温信号、Ｓ12M…磁気ピックアップ信号、Ｓ13…エンジン回転速度信号、Ｓ14，Ｓ(14)…吸気負圧信号、Ｓ15，Ｓ(15)…大気温信号、Ｓ16，Ｓ(16)…大気圧信号、Ｓ17，Ｓ(17)…スロットル開度信号、Ｓ40，Ｓ41…波形整形信号、Ｓ42…エンジン回転計数信号、Ｓ44…燃料噴射量データ、Ｓ45…補正係数信号、Ｓ46…補正噴射量信号、Ｓ49…補正開弁遅れ時間信号、Ｓ50…補正閉弁遅れ時間信号、Ｓ51…噴射時間信号、Ｓ52…補正噴射時間信号、Ｓ53…噴射開始タイミング、Ｓ54…補正噴射開始タイミング信号、Ｓ55…駆動信号、ｔ…遅れ時間、ｔ0…特定時間、ｔ3，ｔ5…時間、Ｔ1…波形整形遅れ補正特性、Ｔ2…インジェクタ遅れ補正特性、ＶB，Ｓ(VB)…バッテリ電圧、Ｓ(VBS)…補正係数信号。
【発明の属する技術分野】
本発明は、インジェクタの作動遅れ補正装置に係り、特にエンジンの回転速度によるインジェクタの噴射開始タイミング遅れの補正及びバッテリ電圧変動によるインジェクタ無効噴射時間の補正を行うインジェクタの作動遅れ補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインジェクタ作動装置として、例えば図７に示すインジェクタ作動装置がある。
図７において、インジェクタ作動装置６０は、噴射タイミングロータ６１、磁気ピックアップセンサ６２、エンジン回転速度センサ６３、スロットル開度センサ６４、波形整形手段６５、波形整形手段６６、回転数計数手段６７、Ａ／Ｄ（Analog to Digital Converter）変換手段６８、噴射量記憶手段６９、噴射時間演算手段７０、駆動手段７１及びインジェクタ７２を備える。
【０００３】
図８はインジェクタ作動装置６０の動作説明図である。
図７に示すインジェクタ作動装置６０の動作説明を図８に示す動作説明図を併用して行う。
【０００４】
噴射タイミングロータ６１は、クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する。
【０００５】
磁気ピックアップセンサ６２は、噴射タイミングロータ６１の円周上の特定の位置に取り付けられたマグネットによりインジェクタ７２の燃料噴射の開始タイミング（開始狙いポイント）ｔ3を検出して得られる磁気ピックアップ信号Ｓ62Mを波形整形手段６５に出力する。
【０００６】
エンジン回転速度センサ６３は、例えばフォト・インターラプタで構成され、噴射タイミングロータ６１の回転速度を検出して得られるエンジン回転速度信号Ｓ63を波形整形手段６６に出力する。
【０００７】
図８（１）はクランク軸のクランク・アングルＳ62（度）を示したものである。
図８（２）は磁気ピックアップ信号Ｓ62Mを示したものである。
【０００８】
スロットル開度センサ６４は、吸気量の調整をするスロットルバルブの開度を検出して得られるスロットル開度信号Ｓ64をＡ／Ｄ変換手段６８に出力する。
【０００９】
波形整形手段６５は、磁気ピックアップ信号Ｓ62Mを波形整形して得られる波形整形信号Ｓ65を駆動手段７１に出力する。
【００１０】
波形整形手段６６は、エンジン回転速度信号Ｓ63を波形整形して得られる波形整形Ｓ66を回転数計数手段６７に出力する。
回転数計数手段６７は、波形整形Ｓ66に基づいてエンジン回転数を計数して得られるエンジン回転計数信号Ｓ67を噴射量記憶手段６９に出力する。
【００１１】
Ａ／Ｄ変換手段６８は、アナログのスロットル開度信号Ｓ64をデジタルに変換して得られるスロットル開度信号Ｓ68を噴射量記憶手段６９に出力する。
【００１２】
噴射量記憶手段６９は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、またはＥＲＯＭ（Electrically Read Only Memory）からなる記憶素子を有し、この記憶素子にエンジン回転計数及びスロットル開度と燃料（ガソリン）噴射量のテーブルデータを記憶し、エンジン回転計数信号Ｓ67とスロットル開度信号Ｓ68とをアドレスとした燃料噴射量データＳ69を噴射時間演算手段７０に出力する。
【００１３】
噴射時間演算手段７０は、燃料噴射量データＳ69に基づいて噴射時間を演算して得られる噴射時間信号Ｓ70を駆動手段７１に出力する。
【００１４】
駆動手段７１は、波形整形信号Ｓ65と噴射時間信号Ｓ70とに基づいてインジェクタ７２に駆動信号Ｓ71を出力する。
図８（４）は駆動信号Ｓ71のタイミング（ｔ1〜ｔ7）を示したものである。
【００１５】
インジェクタ７２は、駆動信号Ｓ71に基づいて燃料を噴射する。
図８（５）はインジェクタ７２の実噴射タイミング（ｔ6〜ｔ8）を示したものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインジェクタ作動装置６０には、図８に示すように磁気ピックアップセンサ６２で検出した燃料噴射の開始タイミング（開始狙いポイント）ｔ3に対し、波形整形手段６５とインジェクタ７２の開弁遅延時間及び閉弁遅延時間とによる時間遅延があるためにインジェクタ７２の燃料噴射タイミングが開始タイミングｔ3より時間Ｔdだけ遅れるという課題がある。
【００１７】
この結果、従来のインジェクタ作動装置６０は、エンジン効率が低下し、高回転・高負荷時の要求燃料量の増大に対応するために単位時間当りの流量の大きいインジェクタを使用せざる得ないので、最小噴射量が大きくなってアイドリング等の低負荷・低回転時に燃料が絞り切れなくなり、複数のインジェクタを必要とするという問題を生じる。
【００１８】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、特にエンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ及び大気圧センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、１つのインジェクタで高回転・高負荷時から低回転・低負荷時までの広いレンジに亘ってエミッション燃費を向上させることのできるインジェクタの作動遅れ補正装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する噴射タイミングロータ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、クランクの回転角度を検出するクランクアングル・センサ、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、吸気通路の吸気負圧を検出する吸気負圧センサ、大気の温度を検出する大気温センサ、大気の気圧を検出する大気圧センサ、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ及び燃料をエンジン内に噴射するインジェクタを備えたインジェクタの作動遅れ補正装置において、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、電子制御手段は、吸気負圧センサから出力される吸気負圧信号を大気圧センサから出力される大気圧信号で除算した比率に基づいて第１の補正係数を生成し、大気温センサから出力される大気温信号を所定の温度で除算した比率に基づいて第２の補正係数を生成し、大気圧信号を所定の圧力で除算した比率に基づいて第３の補正係数を生成し、水温センサから出力される冷却水温信号に基づいて第４の補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する第１〜第４の補正係数に基づいてインジェクタの噴射量を補正する噴射量補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備えたので、インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間の最適化ができる。
【００２２】
本発明に係る電子制御手段は、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及び水温センサからの出力に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの噴射量を補正する噴射量補正手段とを備えたので、インジェクタの噴射量の最適化ができる。
【００２３】
さらに、本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する噴射タイミングロータ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、クランクの回転角度を検出するクランクアングル・センサ、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、吸気通路の吸気負圧を検出する吸気負圧センサ、大気の温度を検出する大気温センサ、大気の気圧を検出する大気圧センサ、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ及び燃料をエンジン内に噴射するインジェクタを備えたインジェクタの作動遅れ補正装置において、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、電子制御手段は、車載バッテリのバッテリ電圧に基づいて遅れ時間データを補正係数信号として出力する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいて前記インジェクタの開弁遅れ時間を補正するインジェクタ開弁遅れ時間補正手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの閉弁遅れ時間を補正するインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段と、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力及びインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射時間を補正する噴射時間補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る電子制御手段は、車載バッテリのバッテリ電圧に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの開弁遅れ時間を補正するインジェクタ開弁遅れ時間補正手段及びインジェクタの閉弁遅れ時間を補正するインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段と、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力及びインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射時間を補正する噴射時間補正手段とを備えたので、インジェクタの噴射時間の最適化ができる。
【００２５】
また、本発明に係る電子制御手段は、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射開始タイミングを補正する噴射開始タイミング補正手段を備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る電子制御手段は、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射開始タイミングを補正する噴射開始タイミング補正手段を備えたので、インジェクタの噴射タイミングの最適化ができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の概略構成図である。
図１において、インジェクタの作動遅れ補正装置１は、電子制御手段１０、水温センサ１１、クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２、エンジン回転速度センサ１３、吸気負圧センサ１４、大気温センサ１５、大気圧センサ１６、スロットル開度センサ１７、車載バッテリ１８、インジェクタ１９及び噴射タイミングロータ３２を備える。
【００２８】
水温センサ１１は、エンジン冷却水の温度を検出して得られる冷却水温信号Ｓ11を電子制御手段１０に出力する。
クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２は、クランク軸３１と一体に取り付けられてクランク軸３１と同一回転速度で回転駆動される噴射タイミングロータ３２の円周上の特定位置に埋め込まれたマグネットから特定クランクアングルを検出して得られる磁気ピックアップ信号Ｓ12Mを電子制御手段１０に出力する。
【００２９】
エンジン回転速度センサ１３は、例えばフォト・インターラプタで構成され、噴射タイミングロータ３２の回転速度を検出して得られるエンジン回転速度信号Ｓ13を電子制御手段１０に出力する。
【００３０】
吸気負圧センサ１４は、吸気通路２８内の気圧を検出して得られる吸気負圧信号Ｓ14を電子制御手段１０に出力する。
【００３１】
大気温センサ１５は、大気の温度を検出して得られる大気温信号Ｓ15を電子制御手段１０に出力する。
大気圧センサ１６は、大気圧を検出して得られる大気圧信号Ｓ16を電子制御手段１０に出力する。
【００３２】
スロットル開度センサ１７は、スロットルバルブ３３の開度を検出して得られるスロットル開度信号Ｓ17を電子制御手段１０に出力する。
【００３３】
インジェクタ１９は、チャンバ２１と燃焼室２３とを連通する連通路に配設された回転弁２２を介して燃焼室２３に燃料を噴射する。
【００３４】
電子制御手段１０は、水温センサ１１、クランクアングル・センサ１２、エンジン回転速度センサ１３、吸気負圧センサ１４、大気温センサ１５、大気圧センサ１６及びスロットル開度センサ１７からの出力と、車載バッテリ１８のバッテリ電圧ＶBとに基づいてインジェクタ１９の噴射タイミング及び噴射時間を制御する。
【００３５】
このように、インジェクタの作動遅れ補正装置１は、電子制御手段１０、水温センサ１１、クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２、エンジン回転速度センサ１３、吸気負圧センサ１４、大気温センサ１５、大気圧センサ１６、スロットル開度センサ１７、車載バッテリ１８、インジェクタ１９及び噴射タイミングロータ３２を備えたので、インジェクタ１９の噴射タイミング及び噴射時間を制御することができる。
【００３６】
図２は本発明に係る電子制御手段の要部ブロック構成図である。
図２において、電子制御手段１０は、波形整形手段４０、波形整形手段４１、回転数係数手段４２、Ａ／Ｄ変換手段４３、噴射量記憶手段４４、補正係数生成手段４５、噴射量補正手段４６、補正係数生成手段４８、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９、インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０、噴射時間演算手段５１、噴射時間補正手段５２、噴射開始タイミング演算手段５３、噴射開始タイミング補正手段５４及び駆動手段５５を備える。
【００３７】
クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）１２は、噴射タイミングロータ３２の円周上の特定位置に埋め込まれたマグネットから特定クランクアングル（９０゜）、または特定時間ｔ0（図５(2)）を検出して得られる磁気ピックアップ信号Ｓ12M（図５(２)）を波形整形手段４０に出力する。
【００３８】
波形整形手段４０は、磁気ピックアップ信号Ｓ12M（図５(２)）を波形整形して得られる波形整形信号Ｓ40（図５(３)）を噴射開始タイミング演算手段５３に出力する。
【００３９】
波形整形手段４１は、エンジン回転速度センサ１３からのエンジン回転速度信号Ｓ13を波形整形して得られる波形整形Ｓ41を回転数計数手段４２に出力する。
回転数計数手段４２は、波形整形Ｓ41に基づいてエンジン回転数を計数して得られるエンジン回転計数信号Ｓ42を噴射量記憶手段４４、噴射開始タイミング演算手段５３及び噴射開始タイミング補正手段５４に出力する。
【００４０】
噴射開始タイミング演算手段５３は、波形整形信号Ｓ40とエンジン回転計数信号Ｓ42とに基づいて噴射開始タイミングを演算して得られる噴射開始タイミングＳ53を噴射開始タイミング補正手段５４に出力する。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換手段４３は、アナログ量であるスロットル開度センサ１７からのスロットル開度信号Ｓ17をデジタル量に変換して得られるスロットル開度信号Ｓ(17)を噴射量記憶手段４４に出力する。
【００４２】
また、Ａ／Ｄ変換手段４３は、アナログ量である吸気負圧センサ１４からの吸気負圧信号Ｓ14、大気圧センサ１６からの大気圧信号Ｓ16、水温センサ１１から冷却水温信号Ｓ11及び大気温センサ１５からの大気温信号Ｓ15の夫々をデジタル量に変換して得られる吸気負圧信号Ｓ(14)、大気圧信号Ｓ(16)、冷却水温信号Ｓ(11)及び大気温信号Ｓ(15)を補正係数生成手段４５に出力する。
【００４３】
さらに、Ａ／Ｄ変換手段４３は、アナログ量である車載バッテリ１８のバッテリ電圧ＶBをデジタル量に変換して得られるバッテリ電圧Ｓ(VB)を補正係数生成手段４８に出力する。
【００４４】
補正係数生成手段４５は、吸気負圧、大気温、大気圧及び冷却水温の夫々に対応したインジェクタの燃料噴射量を補正する補正係数データ（Ｋ14，Ｋ15，Ｋ16，Ｋ11)（図４(1)，図４(2))を記憶したＲＡＭ、またはＥＲＯＭ等の記憶素子を有する。
【００４５】
補正係数生成手段４５は、吸気負圧信号Ｓ(14)を大気圧信号Ｓ(16)で除算した比率Ｒをアドレスとして補正係数Ｋ14（図４(1)）を読み出す。
また、補正係数生成手段４５は、大気温信号Ｓ(15)を温度２５゜で除算した比率Ｒをアドレスとして補正係数Ｋ15（図４(1)）を読み出す。
【００４６】
さらに、補正係数生成手段４５は、大気圧信号Ｓ(16)を１atmで除算した比率Ｒをアドレスとして補正係数Ｋ16（図４(1)）を読み出す。
また、補正係数生成手段４５は、冷却水温信号Ｓ(11)をアドレスとして補正係数Ｋ11（図４(2)）を読み出す。
【００４７】
補正係数生成手段４５は、補正係数（Ｋ14，Ｋ15，Ｋ16，Ｋ11)を補正係数信号Ｓ45として噴射量補正手段４６に出力する。
【００４８】
図３(2)のインジェクタ遅れ補正特性Ｔ2に示すように、インジェクタ１９の開弁及び閉弁の遅れ時間ｔ(sec)は、バッテリ電圧ＶBが降下すると大きくなる。
【００４９】
補正係数生成手段４８は、バッテリ電圧Ｓ(VB)によるインジェクタ１９の開弁及び閉弁の遅れ補正特性Ｔ2（図２(2))を記憶したＲＡＭ、またはＥＲＯＭ等の記憶素子を有し、バッテリ電圧Ｓ(VB)をアドレスとして読み出した遅れ時間データＴ2を補正係数信号Ｓ(VBS)としてインジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９とインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０に出力する。
【００５０】
噴射量補正手段４６は、噴射量記憶手段４４からの燃料噴射量データＳ44を補正係数生成手段４５からの補正係数信号Ｓ45に基づいて補正して得られる補正噴射量信号Ｓ46を噴射時間演算手段５１に出力する。
【００５１】
噴射時間演算手段５１は、補正噴射量信号Ｓ46に基づいてインジェクタ１９の噴射時間を演算して得られる噴射時間信号Ｓ51を噴射時間補正手段５２に出力する。
【００５２】
インジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９は、補正係数信号Ｓ(VBS)に基づいてインジェクタ開弁遅れ時間を補正して得られる補正開弁遅れ時間信号Ｓ49を噴射時間補正手段５２に出力する。
【００５３】
インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０は、補正係数信号Ｓ(VBS)に基づいてインジェクタ閉弁遅れ時間を補正して得られる補正閉弁遅れ時間信号Ｓ50を噴射時間補正手段５２に出力する。
【００５４】
噴射時間補正手段５２は、補正開弁遅れ時間信号Ｓ49及び補正閉弁遅れ時間信号Ｓ50に基づいて噴射時間演算手段５１からの噴射時間信号Ｓ51を補正して得られる補正噴射時間信号Ｓ52を駆動手段５５に出力する。
【００５５】
噴射開始タイミング補正手段５４は、補正開弁遅れ時間信号Ｓ49に基づいて噴射開始タイミング演算手段５３からの噴射開始タイミング信号Ｓ53を補正して得られる補正噴射開始タイミング信号Ｓ54（図５(4)）を駆動手段５５に出力する。
【００５６】
駆動手段５５は、補正噴射時間信号Ｓ52と補正噴射開始タイミング信号Ｓ54とに基づいて駆動信号Ｓ55をインジェクタ１９に出力する。
インジェクタ１９は駆動信号Ｓ55に基づいて燃料を図１に示す燃焼室２３に燃料を噴射する。
【００５７】
このように、電子制御手段１０は、波形整形手段４０、波形整形手段４１、回転数係数手段４２、Ａ／Ｄ変換手段４３、噴射量記憶手段４４、補正係数生成手段４５、噴射量補正手段４６、補正係数生成手段４８、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段４９、インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段５０、噴射時間演算手段５１、噴射時間補正手段５２、噴射開始タイミング演算手段５３、噴射開始タイミング補正手段５４及び駆動手段５５を備えて、インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間の最適化ができる。
【００５８】
これより、電子制御手段１０の動作を図３、図４及び図５を併用して説明する。
【００５９】
図３(1)は波形整形遅れ補正特性を、図３(2)はインジェクタ遅れ補正特性を示したものである。
【００６０】
図３(1)において、波形整形遅れ補正特性Ｔ1は、エンジン回転数（Ｓ42）に対する波形整形手段４０の波形整形信号Ｓ40の遅れ時間ｔ(sec)を示したもので、遅れ時間ｔ(sec)はエンジン回転数（Ｓ42）の増加と共に大きくなる。
【００６１】
図３(2)において、インジェクタ遅れ補正特性Ｔ2は、バッテリ電圧ＶBに対するインジェクタ１９の開弁及び閉弁の遅れ時間ｔ(sec)を示したもので、遅れ時間ｔ(sec)はバッテリ電圧ＶBが降下すると大きくなる。
【００６２】
図４(1)は吸気圧、大気圧及び大気温に対する補正係数特性を、図４(2)は冷却水温に対する補正係数特性を示したものである。
【００６３】
図４(1)において、補正係数Ｋ14は、比率Ｒ(Ｋ14)＝（吸気負圧Ｓ14／大気圧Ｓ16）に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋ(≦１)を示したもので、比率Ｒ(≦１)の増加と共に増加する特性を持っている。
【００６４】
図４(1)において、補正係数Ｋ15は、比率Ｒ(Ｋ15)＝（大気温度Ｓ15／２５゜）に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋを示したもので、比率Ｒの増加と共に減少する特性を持っている。
【００６５】
図４(1)において、補正係数Ｋ16は、比率Ｒ(Ｋ16)＝（大気圧Ｓ16／１atm）に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋを示したもので、比率Ｒの増加と共に減少する特性を持っている。
【００６６】
図４(2)において、補正係数Ｋ11は、冷却水温Ｓ11(゜C)に対するインジェクタ１９の噴射量を補正する補正係数Ｋを示したもので、冷却水温Ｓ11(゜C)の増加と共に減少する特性を持っている。
図５は電子制御手段１０の動作説明図である。
【００６７】
図６は本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の動作説明図である。
図６において、インジェクタの作動遅れ補正装置は、燃焼、膨張、排気及び圧縮行程からなる２サイクルエンジンの運転サイクル中、時間ｔ3〜時間ｔ5（図５(6)参照）間に燃料を噴射する。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置は、水温センサ、クランクアングル・センサ、エンジン回転速度センサ、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及びスロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいてインジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間の最適化ができるので、１つのインジェクタで高回転・高負荷時から低回転・低負荷時までの広いレンジに亘ってエミッション燃費を向上させることができ、経済化が図れる。
【００６９】
また、本発明に係る電子制御手段は、吸気負圧センサ、大気温センサ、大気圧センサ及び水温センサからの出力に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの噴射量を補正する噴射量補正手段とを備え、インジェクタの噴射量の最適化ができるので、エンジンの異常燃焼を防ぐことができ、エンジン寿命を長くすることができる。
【００７０】
さらに、本発明に係る電子制御手段は、車載バッテリのバッテリ電圧に基づいて補正係数を生成する補正係数生成手段と、補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいてインジェクタの開弁遅れ時間を補正するインジェクタ開弁遅れ時間補正手段及びインジェクタの閉弁遅れ時間を補正するインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段と、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力及びインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射時間を補正する噴射時間補正手段とを備え、インジェクタの噴射時間の最適化ができるので、燃費を向上させることができる。
【００７１】
また、本発明に係る電子制御手段は、インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいてインジェクタの噴射開始タイミングを補正する噴射開始タイミング補正手段を備え、インジェクタの噴射タイミングの最適化ができるので、さらに燃費を向上させることができる。
【００７２】
よって、本発明は、エンジンの小型化を可能とし、燃費を向上させ、経済化を図ることのできるインジェクタの作動遅れ補正装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の概略構成図
【図２】本発明に係る電子制御手段の要部ブロック構成図
【図３】波形整形遅れとインジェクタ遅れ補正特性
【図４】吸気圧、大気圧、大気温及び冷却水温に対する補正係数特性
【図５】電子制御手段１０の動作説明図
【図６】本発明に係るインジェクタの作動遅れ補正装置の動作説明図
【図７】インジェクタ作動装置の要部ブロック構成図
【図８】インジェクタ作動装置６０の動作説明図
【符号の説明】
１…インジェクタの作動遅れ補正装置、１０…電子制御手段、１１…水温センサ、１２…クランクアングル・センサ（磁気ピックアップセンサ）、１３…エンジン回転速度センサ、１４…吸気負圧センサ、１５…大気温センサ、１６…大気圧センサ、１７…スロットル開度センサ、１８…車載バッテリ、１９…インジェクタ、２１…チャンバ、２２…回転弁、２３…燃焼室、２８…吸気通路、２９…、３１…クランク軸、３２…噴射タイミングロータ、３３…スロットルバルブ、４０…波形整形手段、４１…波形整形手段、４２…回転数係数手段、４３…Ａ／Ｄ変換手段、４４…噴射量記憶手段、４５…補正係数生成手段、４６…噴射量補正手段、４８…補正係数生成手段、４９…インジェクタ開弁遅れ時間補正手段、５０…インジェクタ閉弁遅れ時間補正手段、５１…噴射時間演算手段、５２…噴射時間補正手段、５３…噴射開始タイミング演算手段、５４…噴射開始タイミング補正手段、５５…駆動手段、ＥＲＯＭ，ＲＡＭ…記憶素子、Ｋ，Ｋ11，Ｋ14，Ｋ15，Ｋ16…補正係数、Ｒ(Ｋ14)，Ｒ(Ｋ15)，Ｒ(Ｋ16)…比率、Ｓ11，Ｓ(11)…冷却水温信号、Ｓ12M…磁気ピックアップ信号、Ｓ13…エンジン回転速度信号、Ｓ14，Ｓ(14)…吸気負圧信号、Ｓ15，Ｓ(15)…大気温信号、Ｓ16，Ｓ(16)…大気圧信号、Ｓ17，Ｓ(17)…スロットル開度信号、Ｓ40，Ｓ41…波形整形信号、Ｓ42…エンジン回転計数信号、Ｓ44…燃料噴射量データ、Ｓ45…補正係数信号、Ｓ46…補正噴射量信号、Ｓ49…補正開弁遅れ時間信号、Ｓ50…補正閉弁遅れ時間信号、Ｓ51…噴射時間信号、Ｓ52…補正噴射時間信号、Ｓ53…噴射開始タイミング、Ｓ54…補正噴射開始タイミング信号、Ｓ55…駆動信号、ｔ…遅れ時間、ｔ0…特定時間、ｔ3，ｔ5…時間、Ｔ1…波形整形遅れ補正特性、Ｔ2…インジェクタ遅れ補正特性、ＶB，Ｓ(VB)…バッテリ電圧、Ｓ(VBS)…補正係数信号。
Claims (3)
- クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する噴射タイミングロータ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、クランクの回転角度を検出するクランクアングル・センサ、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、吸気通路の吸気負圧を検出する吸気負圧センサ、大気の温度を検出する大気温センサ、大気の気圧を検出する大気圧センサ、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ及び燃料をエンジン内に噴射するインジェクタを備えたインジェクタの作動遅れ補正装置において、
前記水温センサ、前記クランクアングル・センサ、前記エンジン回転速度センサ、前記吸気負圧センサ、前記大気温センサ、前記大気圧センサ及び前記スロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいて前記インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、
前記電子制御手段は、
前記吸気負圧センサから出力される吸気負圧信号を前記大気圧センサから出力される大気圧信号で除算した比率に基づいて第１の補正係数を生成し、前記大気温センサから出力される大気温信号を所定の温度で除算した比率に基づいて第２の補正係数を生成し、前記大気圧信号を所定の圧力で除算した比率に基づいて第３の補正係数を生成し、前記水温センサから出力される冷却水温信号に基づいて第４の補正係数を生成する補正係数生成手段と、
前記補正係数生成手段から出力する前記第１〜第４の補正係数に基づいて前記インジェクタの噴射量を補正する噴射量補正手段と、
を備えたことを特徴とするインジェクタの作動遅れ補正装置。 - クランク軸と一体に取り付けられてクランク軸と共に回転する噴射タイミングロータ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、クランクの回転角度を検出するクランクアングル・センサ、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、吸気通路の吸気負圧を検出する吸気負圧センサ、大気の温度を検出する大気温センサ、大気の気圧を検出する大気圧センサ、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ及び燃料をエンジン内に噴射するインジェクタを備えたインジェクタの作動遅れ補正装置において、
前記水温センサ、前記クランクアングル・センサ、前記エンジン回転速度センサ、前記吸気負圧センサ、前記大気温センサ、前記大気圧センサ及び前記スロットル開度センサからの出力と、車載バッテリのバッテリ電圧と、に基づいて前記インジェクタの噴射タイミング及び噴射時間を制御する電子制御手段を備え、
前記電子制御手段は、
車載バッテリのバッテリ電圧に基づいて遅れ時間データを補正係数信号として出力する補正係数生成手段と、
前記補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいて前記インジェクタの開弁遅れ時間を補正するインジェクタ開弁遅れ時間補正手段と、
前記補正係数生成手段から出力する補正係数に基づいて前記インジェクタの閉弁遅れ時間を補正するインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段と、
前記インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力及びインジェクタ閉弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいて前記インジェクタの噴射時間を補正する噴射時間補正手段と、
を備えたことを特徴とするインジェクタの作動遅れ補正装置。 - 前記電子制御手段は、前記インジェクタ開弁遅れ時間補正手段からの出力に基づいて、前記インジェクタの噴射開始タイミングを補正する噴射開始タイミング補正手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載のインジェクタの作動遅れ補正装置。
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-
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